在1999年阿里巴巴成立的時候,恐怕當(dāng)時的創(chuàng)始人們怎么也想不到,僅在10年后阿里巴巴就開始投身到以云計算為代表的新一代計算技術(shù)體系研發(fā)中,并在20年后站上了世界現(xiàn)代計算架構(gòu)之巔。2022年,阿里云不僅是世界前三朵“云”之一,更重構(gòu)了現(xiàn)代計算體系最底層也最具創(chuàng)新力的硬件設(shè)備——從服務(wù)器、路由器、交換機等到CPU等核心部件。
在2022年11月的云棲大會上,阿里云智能總裁張建鋒表示,以云計算為核心的新型計算體系正在帶來三大變革:云重構(gòu)了整個IT硬件體系,數(shù)據(jù)中心、芯片、服務(wù)器等產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)生深刻變化;云和端加速融合,算力從端轉(zhuǎn)移上云,未來萬物皆是計算機;軟件研發(fā)范式發(fā)生深刻變革,Serverless、低代碼、AI大模型開源等趨勢,大幅提升軟件生產(chǎn)效率。
今天,阿里云自研的飛天云計算操作系統(tǒng)+CIPU云計算體系架構(gòu)正在重構(gòu)云計算整體技術(shù)體系,而自研的云服務(wù)器芯片倚天CPU系列和邊緣設(shè)備芯片玄鐵RISC-V處理器系列等正在重構(gòu)云端算力,阿里云自研的AI、數(shù)據(jù)庫、云原生等各類計算軟件正在廣泛重塑數(shù)據(jù)的生產(chǎn)力。可以說誕生于“云”中的阿里云,在“云”完成重生、刷新了現(xiàn)代計算體系。
從互聯(lián)網(wǎng)到云計算,計算在重塑經(jīng)濟未來、未來經(jīng)濟也正在不斷重塑今天的計算。
現(xiàn)代企業(yè)級計算主要是由數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施以及數(shù)據(jù)庫、中間件、操作系統(tǒng)等企業(yè)級基礎(chǔ)軟件所構(gòu)成,自從形成IOE架構(gòu)之后已經(jīng)壟斷市場數(shù)十年,直到云計算架構(gòu)的出現(xiàn)。2009年,阿里云寫下第一行代碼,就以打破IOE對于企業(yè)級計算市場的壟斷為努力方向。當(dāng)然,早期的云計算仍然是基于IOE的技術(shù)體系,直到多年后才完全“去IOE”化——公有云發(fā)展到一定規(guī)模后產(chǎn)生足夠的經(jīng)濟效益,再反過來支撐對軟硬件體系的重構(gòu)。
2022年6月,阿里云發(fā)布了全新的數(shù)據(jù)中心芯片——云基礎(chǔ)設(shè)施處理器CIPU(Cloud Infrastructure Processing Unit),作為替代CPU而成為云計算的管控和加速中心。簡單理解,CIPU是用硬件方案實現(xiàn)云數(shù)據(jù)中心的多種軟件和虛擬化加速功能,以及進一步實現(xiàn)多種硬件資源的池化,從而再次提升云數(shù)據(jù)中心的效率和效益。
2022年5月,阿里巴巴集團發(fā)布了2022財年業(yè)績,其中阿里云在該年度實現(xiàn)了13年來首次年度盈利——經(jīng)調(diào)整EBITA從上一年的虧損22.51億元大幅改善為2022財年的盈利11.46億元,而阿里云在2022財年收入在抵銷跨分部交易前和抵銷后分別為1001.8億元和745.68億元,也達到了百億美元規(guī)模。在Gartner發(fā)布的2021年全球IaaS市場統(tǒng)計結(jié)果中,阿里巴巴2021年的IaaS收入為87億美元并且以9.5%的市場份額再次成為全球第三大IaaS公有云提供商,而全球IaaS市場從2020年的643億美元也猛增到909億美元,同比增長41.4%!
毫無疑問,無論是全球IaaS市場規(guī)模還是阿里云自身的規(guī)模以及首次實現(xiàn)盈利,都為阿里云投資基礎(chǔ)計算架構(gòu)和基礎(chǔ)技術(shù)提供了堅實的基礎(chǔ)。CIPU的誕生就是阿里云在首次實現(xiàn)盈利節(jié)點時的再度進化:CIPU在各種CPU、GPU、FPGA以及各種硬件加速器等處理器之下,各種閃存、硬盤和NVMe固態(tài)盤等本地存儲以及遠(yuǎn)端存儲和高速低時延數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)之上,進一步加速云數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器之間和服務(wù)器內(nèi)部的數(shù)據(jù)訪問與移動速度以及降低成本。CIPU作為云數(shù)據(jù)中心專用芯片,與飛天云計算操作系統(tǒng)配合,進一步加大各類硬件計算資源的池化能力與規(guī)模,提升了各類云計算軟件的運行效率,同時再次降低了云數(shù)據(jù)中心即云服務(wù)的成本。
2021年,阿里云宣布飛天操作系統(tǒng)將全面兼容X86、ARM、RISC-V等多種芯片架構(gòu),實現(xiàn)“一云多芯”,為客戶提供標(biāo)準(zhǔn)、高品質(zhì)的云端計算服務(wù)。在2021云棲大會上,阿里平頭哥發(fā)布了首顆CPU芯片倚天710,也是全球首個5nm制程的ARM服務(wù)器芯片。在2022云棲大會上,阿里宣布自研CPU倚天710已大規(guī)模應(yīng)用——倚天710已在阿里云數(shù)據(jù)中心大規(guī)模部署,并以云的形式服務(wù)阿里巴巴和多家互聯(lián)網(wǎng)科技公司,算力性價比提升超30%,單位算力功耗降低60%。如今,倚天710云實例與飛天操作系統(tǒng)及CIPU融合,在數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)、視頻編解碼、AI推理等核心場景中的性價比提升超30%。
本次云棲大會,阿里云還帶來了專有云的全新版本,首次將CIPU引入專有云場景,提供存算分離的技術(shù)架構(gòu),在用戶自建數(shù)據(jù)庫場景下,性能提升可達到30%-50%,整體時延可降低40%-50%。專有云還提供了一云多芯、一云多Region的能力,支持多種指令集架構(gòu)和芯片混合部署,可幫助客戶實現(xiàn)芯片架構(gòu)的平滑遷移。通過專有云,阿里云將飛天操作系統(tǒng)、CIPU、倚天710等所構(gòu)成的全新自研計算體系帶入了企業(yè)級環(huán)境,重新定義現(xiàn)代計算架構(gòu)。
邊緣計算是云計算的另一面。所謂邊緣計算,即在靠近數(shù)據(jù)發(fā)生地或源頭的一側(cè),集成網(wǎng)絡(luò)、計算、存儲、應(yīng)用等為一體的小型或微型計算平臺,提供在工廠車間、分支辦公室、零售店面等地點的就近計算服務(wù),與云服務(wù)相配合實現(xiàn)云端一體計算架構(gòu)。
什么是云端一體計算架構(gòu)?以阿里云發(fā)布的無影終端系列為例。2021云棲大會上,阿里正式發(fā)布了無影云電腦,這是一款沒有主機、硬盤和CPU的“PC”。云電腦從外形上看就只有銀行卡大小,使用的時候只需接上顯示設(shè)備,指紋登陸就能進入個人的云電腦桌面。別看無影云電腦如此之小,電影《刺殺小說家》的特效制作就是在云電腦上完成的。在2022云棲大會上,一批搭載阿里云無影架構(gòu)的新終端形態(tài)對外展出:包括無影筆記本、Rokid Air+Station、谷東工業(yè)AR眼鏡、MAXHUB智能顯示器、5G本DEXBOOK等。
無影筆記本是第一款云筆記本產(chǎn)品,通過接入云上算力,這款產(chǎn)品的工程樣機在Cinebench上跑分達到12萬以上,被網(wǎng)友稱為“機皇”。無影筆記本通過端側(cè)AI超分等技術(shù),實現(xiàn)高清畫質(zhì)下的極低能耗、超長續(xù)航;實驗室數(shù)據(jù)顯示,普通辦公續(xù)航達到20小時左右;播放高清視頻或3D渲染場景也可達12小時。而智能AR眼鏡廠商Rokid新發(fā)布的Rokid Air+Station套件產(chǎn)品,通過僅重83g的AR眼鏡,連接藍牙鍵鼠,即可使用無影云電腦,甚至可以完成大型設(shè)計、影視渲染等重協(xié)同工作。
目前,無影支持300多類外接設(shè)備,可以進行企業(yè)內(nèi)網(wǎng)、外網(wǎng)、設(shè)備之間清晰獨立的安全策略設(shè)置。而在無影終端系列之外,阿里平頭哥推出的玄鐵RISC-V系列芯片,正在定義更廣泛的邊緣計算架構(gòu)和終端系列。RISC-V與ARM架構(gòu)都來自于1980年代的精簡指令計算機RISC,二者最大的不同在于RISC-V是徹底開放的模式。當(dāng)然與ARM架構(gòu)的成熟生態(tài)相比,RISC-V架構(gòu)還有很長的路要走。
2022云棲大會,阿里平頭哥公布RISC-V能效探索的最新進展,推出全新的RISC-V處理器玄鐵C908,推動RISC-V進入高能效計算領(lǐng)域。隨著玄鐵C908的發(fā)布,玄鐵RISC-V處理器家族已基本形成3大系列的產(chǎn)品矩陣:C系列面向高端復(fù)雜計算場景,應(yīng)用于視覺、語音、邊緣計算等領(lǐng)域,包含C906、C908、C910及C920等4款處理器;E系列面向低功耗低成本場景,應(yīng)用于微控制器、無線等領(lǐng)域,包含E902、E906及E907等3款處理器;R系列面向高可靠、實時處理場景,應(yīng)用于工業(yè)控制、車載等領(lǐng)域,目前研發(fā)出的R910處理器具備高性能、高可靠、實時處理增強的功能特性,未來R系列將繼續(xù)演進推出更多豐富處理器。
截至2022云棲大會,玄鐵RISC-V處理器已在邊緣計算、無線通訊、工業(yè)控制、通用MCU等30多個行業(yè)實現(xiàn)了商業(yè)落地,是中國RISC-V領(lǐng)域中應(yīng)用規(guī)模最大的處理器。值得一提的是,玄鐵RISC-V處理器已適配RTOS、Yocto Linux、Android、龍蜥、統(tǒng)信等多款云、邊、端國際主流及國產(chǎn)操作系統(tǒng)。而在打通RISC-V和安卓體系方面,平頭哥進行了大量技術(shù)創(chuàng)新,增補修改了12萬余行代碼,主導(dǎo)推動了兩大體系的深度融合。
簡單理解,在阿里的全力推動下,RISC-V架構(gòu)進入了服務(wù)器、桌面、工業(yè)等多種計算生態(tài),進而有望進入主流計算架構(gòu)。平頭哥構(gòu)建起了包括工具鏈、中間件與組件、操作系統(tǒng)、AI加速庫、針對應(yīng)用的SDK等在內(nèi)的玄鐵RISC-V軟件生態(tài),推出了完整的端云一體開發(fā)工具,提供AI部署工具HHB等,從而更好適配玄鐵CPU。無劍系列是承載玄鐵CPU IP的芯片設(shè)計及驗證平臺,包括無劍100、無劍300及無劍600等三大平臺。曳影1520是首顆基于無劍600平臺研發(fā)的多模態(tài)AI處理器SoC原型,目前已實現(xiàn)從硬件到軟件的量產(chǎn)應(yīng)用場景適配,并在阿里展開應(yīng)用。
值得的一提的是,平頭哥是RISC-V國際基金會的董事會成員,是公認(rèn)投入力量最大的中國機構(gòu)。目前,在RISC-V國際基金會中,平頭哥參與了29個技術(shù)方向的標(biāo)準(zhǔn)制定,主導(dǎo)負(fù)責(zé)了11個技術(shù)小組,在過去一年里貢獻11篇技術(shù)文章給基金會。RISC-V國際基金會CEO Calista Redmond在2022云棲大會上表示:“RISC-V是史上最豐富、最開放的指令集架構(gòu),目前已有100億顆芯片采用RISC-V,分析師預(yù)測到2025年,將有800億CPU核心采用 RISC-V架構(gòu)。RISC-V 正在迅速建立強大的生態(tài)體系,阿里巴巴在RISC-V上盡心盡力的投入和眾多貢獻,對全球開發(fā)者、技術(shù)社區(qū)和產(chǎn)業(yè)界意義重大。”
可以看出,從基于ARM的無影終端系列到基于RISC-V處理器家族的廣泛邊緣計算終端生態(tài),阿里云在邊緣計算側(cè)建立起了云端一體的計算體系和生態(tài),為企業(yè)構(gòu)建完整的云端一體化應(yīng)用,提供了豐富和高性價比的選擇。
云原生被喻為云計算的再次變革。所謂云原生,即容器、微服務(wù)、DevOps等。云原生技術(shù)再度提升了云計算的效率,將云計算的技術(shù)紅利釋放到極致,成為業(yè)務(wù)創(chuàng)新的支柱引擎,并且真正實現(xiàn)了PaaS層的軟件開發(fā)范式變革。從2007年開始落地互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)到2020年阿里雙十一全面云原生化,2022云棲大會阿里云進一步宣布全面無服務(wù)器化(Serverless),重新定義軟件開發(fā)范式,不斷推進云原生的技術(shù)和應(yīng)用前沿。
云原生技術(shù)包括三大發(fā)展方向:全面容器化、互聯(lián)網(wǎng)中間件以及全面Serverless化。其中的全面Serverless化,是真正推動軟件開發(fā)范式轉(zhuǎn)型的基石。張建鋒強調(diào):Serverless的概念最早于2012年提出,當(dāng)時剛剛興起的云計算仍然以服務(wù)器為中心,客戶購買的仍是計算資源,而云計算下一個十年的計算范式是Serverless化。從2012年到2022年正好十年,Serverless也成為今天IT開發(fā)的主流,也是基于云服務(wù)器提供計算能力的主流方式。
無論是2萬用戶還是2000萬用戶體量,基于Serverless構(gòu)建的IT架構(gòu)都可以自適應(yīng)伸縮,峰值秒級自動擴容、峰谷自動縮容。目前,阿里云已經(jīng)擁有超過20款Serverless產(chǎn)品,包括函數(shù)計算FC、Serverless應(yīng)用引擎SAE、Serverless容器服務(wù)ASK、PolarDB數(shù)據(jù)庫、AnalyticDB數(shù)倉等。其中函數(shù)計算日調(diào)用次數(shù)超過 200 億次,有效支撐歷年雙十一百萬 QPS 洪峰,業(yè)務(wù)年均增速超 300%,整體規(guī)模位居國內(nèi)首位。
阿里云在2022云棲大會宣布將堅定推進核心產(chǎn)品全面Serverless化,幫助客戶更好地實現(xiàn)敏捷創(chuàng)新。今天基于Serverless化的云上組裝式開發(fā),實現(xiàn)了軟件研發(fā)的服務(wù)化、模塊化,構(gòu)建應(yīng)用就像搭積木那樣可編排、可組裝。隨著阿里云的全面Serverless化,很多云產(chǎn)品都轉(zhuǎn)變?yōu)槟K化、API化、服務(wù)化,通過拖拉拽的方式就能夠組裝構(gòu)建應(yīng)用,徹底顛覆了傳統(tǒng)軟件開發(fā)方式,大幅提升開發(fā)效率。
除了小程序外,電商大促、音視頻轉(zhuǎn)碼、AI 算法、游戲分發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)等越來越多的企業(yè)場景也開始采用Serverless技術(shù)。世紀(jì)聯(lián)華將會員系統(tǒng)、交易系統(tǒng)、支付系統(tǒng)等遷移到阿里云函數(shù)計算上處理,促銷準(zhǔn)備時間從周級縮短到小時級,研發(fā)運維提效30%,成本下降40%,將促銷活動常態(tài)化。南瓜電影將系統(tǒng)部署到阿里云Serverless應(yīng)用引擎SAE上,無需改造應(yīng)用代碼,直接上傳部署WAR/JAR包,七天內(nèi)完成了新架構(gòu)的升級和部署,峰谷時按需自動縮容,總成本下降 40%,運維效率提升10倍,從容應(yīng)對突發(fā)流量。
張建鋒表示,Serverless讓云計算從一種資源真正變成一種能力。未來,云將全面Serverless化,更加接近“電網(wǎng)”模式,按計算的調(diào)用次數(shù)付費。Gartner預(yù)測,2025 年將有 50% 以上的全球企業(yè)采用 Serverless架構(gòu)。2022年,阿里巴巴確立了以“云原生”作為集團整體技術(shù)架構(gòu)的戰(zhàn)略,向Serverless化邁進;9月,淘寶首頁核心應(yīng)用率先實現(xiàn)了Serverless架構(gòu)升級,通過更輕量靈活規(guī)范地用云,實現(xiàn)業(yè)務(wù)快速迭代創(chuàng)新。
除了全面Serverless外,阿里達摩院聯(lián)手CCF開源發(fā)展委員會在2022云棲大會上,共同推出AI模型社區(qū)“魔搭”ModelScope,旨在降低AI應(yīng)用門檻。達摩院率先向魔搭社區(qū)貢獻300多個經(jīng)過驗證的優(yōu)質(zhì)AI模型,超過1/3為中文模型,包括一批探索人工智能前沿的中文大模型,如阿里通義大模型系列、瀾舟科技的孟子系列模型、智譜AI的中英雙語千億大模型等,不僅全面開源開放,更將模型轉(zhuǎn)變?yōu)橹苯涌捎玫姆?wù)。
在普惠軟件開發(fā)能力方面,低代碼開發(fā)提供了普惠、敏捷、低成本的方式,而基于阿里云的釘釘正在成為下一代應(yīng)用開發(fā)平臺。在廣西柳鋼,冷軋廠退火車間工人張亮用十分鐘就在釘釘上開發(fā)了一個危險區(qū)域管理應(yīng)用,只有作業(yè)任務(wù)或設(shè)備點修人員才能掃臉后進入。張建鋒在2022云棲大會公布,釘釘上的低代碼應(yīng)用數(shù)突破500萬,低代碼開發(fā)者超過380萬。張建鋒表示,未來不懂低代碼就和二十年前不會用word一樣。
從全面云原生化到全面Serverless化,阿里云讓專業(yè)的軟件開發(fā)像搭積木那樣可編排、可組裝,300+開源AI模型讓專業(yè)的AI應(yīng)用開發(fā)從被掌握在少數(shù)算法人員手中到走向大眾化,而釘釘?shù)痛a開發(fā)平臺進一步讓一線業(yè)務(wù)人員獲得強大的軟件開發(fā)能力……今天的阿里云,正在重新定義軟件開發(fā)范式。
總結(jié)而言:阿里云歷時13年,站在了世界現(xiàn)代計算架構(gòu)之巔。今天,阿里云已經(jīng)幾乎自研了所有軟硬件技術(shù),從而重構(gòu)了企業(yè)計算架構(gòu)與體系,而其中哪怕是一個芯片的自研,都需要投入大量的人力與時間,解決無數(shù)個問題才能不斷完善。阿里云已經(jīng)走出了一條中國式現(xiàn)代計算架構(gòu)與計算體系之路,背后是無數(shù)阿里技術(shù)人員的堅持、堅守與不懈奮斗。可以說,在云計算的“趕考之路”上,阿里云交出了一份大開大合的中國答卷。